Onde di spin coerenti che guidano il movimento della parete del dominio negli isolanti - Nature Nanotechnology

Le pareti del dominio magnetico possono modulare il trasporto dell'onda di spin in canali magnetizzati perpendicolarmente, mentre la corrente di spin del magnon può guidare il movimento della parete del dominio nel dispositivo del canale del granato di ferro ittrio bi-drogato.

Dalla proposta del concetto di pista magnetica, il movimento dei domini magnetici e delle pareti dei domini (DW) con correnti di spin è stata un'importante area di ricerca in spintronica in quanto consente lo sviluppo di una vera memorizzazione di dati magnetici 3D¹. Parallelamente, è emerso il campo della magnonica per sfruttare le eccitazioni collettive elementari del sistema magnetico, le onde di spin (SW), e i loro quanti, i magnoni, per costruire dispositivi di elaborazione dati su nanoscala a bassa potenza basati su onde coerenti². Ora, scrivendo Natura Nanotecnologia, Fan et al. hanno fatto una svolta che unisce i due campi spostando le pareti del dominio magnetico in un isolante utilizzando onde di spin eccitate in modo coerente come portatori di corrente di spin³. Per l'applicazione efficiente di questa coppia di rotazione magnonica, è fondamentale l'uso di uno speciale isolante magnetico, vale a dire il granato di ferro e ittrio bi-drogato (Bi-YIG), con la sua attenuazione molto bassa per i magnoni. A causa della bassa dissipazione di potenza, le energie necessarie per spostare le pareti del dominio sono ordini di grandezza inferiori rispetto a precedenti esperimenti con film metallici. A causa della lunga lunghezza di decadimento dei magnoni e del basso DW pinning, i DW possono anche essere spostati da brevi impulsi magnon di nanosecondi su decine di micrometri. Questo apre la strada alla logica magnetica senza corrente di carica che combina le onde di spin come supporti dati e le pareti del dominio magnetico come bit di memoria.